Kako povezati mikrofone in snemati zvok z Raspberry Pi

Mikrofon lahko nastavite z Raspberry Pi v le nekaj korakih. Večina ljudi uporablja USB mikrofone, zunanje zvočne kartice ali naprave Bluetooth. Nekateri celo priključijo MEMS I2S mikrofone neposredno na pine GPIO – na primer z uporabo 3.3 V napajanja, ozemljitve in pinov 18, 19 in 20 za uro in podatke. Prilagajanje glasnosti mikrofona je pomembno za jasen zvok na Raspberry Pi. Samo sledite pravilnim povezavam in dosegli boste odlične rezultate.

Priključite mikrofon

Obstajajo različni načini za priključitev mikrofona na vaš Raspberry Pi. Vsak način ima svoje korake in dobre strani. Oglejmo si najpogostejše možnosti, da boste lahko izbrali tisto, ki vam ustreza.

USB mikrofon

Mnogi ljudje najprej uporabijo USB mikrofon, ker je preprost. Priključite ga v vrata USB. Raspberry Pi ga bo običajno takoj našel. Ne potrebujete dodatnih gonilnikov ali adapterjev. Če želite hitro nastavitev, so USB mikrofoni najboljši. Raspberry Pi Pico lahko uporablja način USB 1.1 Host/Device. Ima tudi vgrajen ADC za avdio vhod. Takole lahko priključite PDM mikrofon na Raspberry Pi Pico:

PDM mikrofon	Malina Pi Pico
3V	3V3
GND	GND
SEL	GND
DAT	GPIO2
CLK	GPIO3

USB mikrofone lahko uporabite za glasovne klepete, podcaste ali enostavno snemanje zvoka. Delujejo dobro in nimajo veliko težav.

Zunanja zvočna kartica

Če želite boljši zvok, uporabite zunanjo zvočno kartico . Te kartice se priključijo na vrata USB. Omogočajo vam večji nadzor nad zvokom. Nekatere, kot je zvočna kartica Wolfson, zagotavljajo zvok visoke ločljivosti. Vse zvočne kartice ne delujejo z vsakim Raspberry Pi ali sistemom. Na primer:

Opis težave	Device	Opažena napaka
Ni zvoka prek USB Audio S/PDIF	Raspberry Pi 4	Krmilnik USB ne more nastaviti zahtevanih parametrov; preklopi nazaj na avdio napravo HDMI

Pred uporabo zvočne kartice morate preveriti, ali deluje.

Bluetooth mikrofon

Z mikrofonom Bluetooth lahko vzpostavite povezavo brez žic. To je dobro, če želite manj nereda na mizi. Vendar pa imajo lahko mikrofoni Bluetooth 3-4 sekunde zakasnitve. Zaradi te zakasnitve se lahko zvok ne ujema z videoposnetkom. Zvok je lahko tudi slabše kakovosti, ker ima Bluetooth omejitve.

Prednosti in slabosti

Tukaj je hitra tabela, ki vam bo pomagala izbrati priključek za mikrofon:

Vrsta povezave	Opis kakovosti zvoka
USB mikrofon	Enostavno in dobro deluje. Dobro za večino stvari. Ni vedno najboljši zvok, ampak preprosto za uporabo.
Zunanja zvočna kartica	Najboljše za visokokakovosten zvok. Morda bo potrebnih več nastavitev in preverjanja delovanja.
Bluetooth mikrofon	Brez žic in enostavno za premikanje. Zaradi omejitev lahko pride do zakasnitev in nižjega zvoka.

Nasvet: Za osnovno snemanje so najlažji USB mikrofoni. Za glasbo ali odličen zvok poskusite z zunanjo zvočno kartico. Če želite brezžično povezavo, je Bluetooth v redu, vendar lahko pride do nekaj zamika.

Nastavitev mikrofona

Priključite in zaznajte

Začnite tako, da mikrofon priključite na Raspberry Pi. Če uporabljate mikrofon USB ali zunanjo zvočno kartico, jo preprosto priključite na vrata USB. Za mikrofone Bluetooth napravo seznanite z nastavitvami Bluetooth na Raspberry Pi.

Če želite preveriti, ali vaš Raspberry Pi vidi vaš mikrofon, odprite terminal in vnesite:

lsusb -t

Ta ukaz prikaže vse naprave USB. Če je vaš mikrofon priključen, boste videli vrstico z Class=Audio, Driver=snd-usb-audioTo pomeni, da vaš Pi prepozna mikrofon. Če želite zgraditi nekaj naprednejšega, lahko uporabite knjižnice Python za zaznavanje zvočnega vhoda iz mikrofonov. To dobro deluje za projekte, ki morajo samodejno preverjati mikrofone.

💡 Nasvet: Preden začnete snemati, vedno priključite mikrofon. To pomaga Raspberry Pi-ju, da napravo takoj najde.

Preverite povezavo

Vedno se prepričajte, da lahko vaš Raspberry Pi uporablja mikrofon, ne le da ga vidi. Za to obstaja nekaj priročnih ukazov. Poskusite te v terminalu:

Ukaz	Opis
arecord -l	Seznam vseh razpoložljivih snemalnih naprav
aplay -l	Seznam vseh razpoložljivih naprav za predvajanje

tip arecord -l da preverite, ali se vaš mikrofon prikaže kot snemalna naprava. Če je vaša naprava navedena, ste pripravljeni na snemanje zvoka. Če uporabljate aplay -l, lahko preverite tudi svoje naprave za predvajanje.

Odpravljanje težav

Včasih stvari ne delujejo takoj. Tukaj je nekaj hitrih korakov za odpravo pogostih težav:

• Prepričajte se, da je vaš mikrofon popolnoma priključen.

• Če vaš Pi ne zazna mikrofona, poskusite z drugim USB-vhodom.

• Po priklopu nove naprave znova zaženite Raspberry Pi.

• Pri povezavi Bluetooth preverite, ali je naprava seznanjena in povezana v meniju Bluetooth.

• Če se vaš mikrofon še vedno ne prikaže, zaženite lsusb -t še enkrat, da vidim, ali ga Pi zazna.

• Uporaba arecord -l da dvakrat preverite, ali je vaš mikrofon na seznamu.

🔍 Opomba: Če še vedno imate težave, poskusite uporabiti drug mikrofon ali kabel. Včasih je težava v strojni opremi in ne v vašem Raspberry Pi-ju.

S temi koraki lahko nastavite in preverite mikrofon na Raspberry Pi. Ko je vaša naprava prikazana na seznamu, ste pripravljeni na snemanje zvoka!

Snemanje zvoka

Mikrofon imate pripravljen. Zdaj pa si poglejmo, kako lahko snemate zvok na Raspberry Pi. Uporabite lahko namizje ali ukazno vrstico. Oba načina delujeta dobro, zato lahko izberete, kaj se vam zdi najlažje.

Snemanje z namizja

Če radi uporabljate miško in Windows, lahko snemate zvok z namizja. Raspberry Pi OS ima preprosta orodja. Uporabite lahko vgrajeno aplikacijo Sound Recorder. To storite tako:

1. Odprite glavni meni in poiščite »Snemalnik zvoka«.

2. Priključite mikrofon in se prepričajte, da ga naprava zazna.

3. Kliknite rdeči gumb za snemanje, da začnete. Izgovorite ali ustvarite svoj glas.

4. Ko končate, kliknite ustavi.

5. Shranite datoteko. Aplikacija privzeto shrani vaš zvok kot datoteko wav.

Posnetek lahko takoj predvajate. Če želite posneti zvok za podcast ali šolski projekt, je ta metoda hitra. Ni vam treba vnašati nobenih ukazov. Samo kliknete in snemate.

💡 Nasvet: Pred snemanjem zvoka z namizja vedno preverite glasnost mikrofona. Tako se boste izognili tihemu ali popačenemu zvoku.

Snemanje ukazne vrstice

Nekateri radi uporabljajo terminal. Zvok lahko snemate iz ukazne vrstice z orodjem, imenovanim arecord. To orodje je del ALSA, ki je vključen v operacijski sistem Raspberry Pi. Z njim lahko snemate zvok na različne načine.

Tukaj je osnovni ukaz za snemanje zvoka in shranjevanje le-tega kot datoteke wav:

arecord -D plughw:1,0 -f cd -t wav -d 10 test.wav

Poglejmo, kaj to počne:

• -D plughw:1,0 pove arecordu, katero napravo naj uporabi. Številke boste morda morali spremeniti, če je vaš mikrofon na drugi napravi.

• -f cd nastavi kakovost na raven CD-ja.

• -t wav shrani datoteko kot wav.

• -d 10 snema 10 sekund.

• test.wav je ime vaše zvočne datoteke.

Čas ali ime datoteke lahko po želji spremenite. Če želite zvok snemati dlje časa, preprosto nastavite večjo številko za -d.

Za naprednejše snemanje zvoka lahko uporabite tudi Python s PyAudio. To vam omogoča obdelavo zvoka v realnem času ali celo razvrščanje zvokov. Za nastavitev namestite PyAudio z:

sudo apt-get install python-pyaudio python3-pyaudio portaudio19-dev
pip install pyaudio

Nato lahko zaženete skript, kot je ta:

python run_classifier.py --featurizer compiled_featurizer/mfcc --classifier compiled_classifier/model --categories categories.txt --wav_file audio --sample_rate 16000 --auto_scale

Ta metoda je odlična, če želite posneti zvok in z njim narediti več, na primer izdelati pametnega pomočnika ali detektor zvoka.

⚠️ Opomba: Včasih lahko pri snemanju zvoka iz ukazne vrstice naletite na težave. Pogoste težave vključujejo preveč naprav USB, veliko obremenitev procesorja ali težave z napajanjem. Če se vaš zvočni posnetek sliši slabo, preverite napajalnik in poskusite odklopiti druge naprave USB.

Shranjevanje in iskanje datotek

Ko posnamete zvok, morate vedeti, kam gredo vaše datoteke. Aplikacija Snemalnik zvoka običajno shrani vaše datoteke wav v domačo mapo ali mapo Glasba. Če uporabljate arecord, se datoteka wav shrani v mapo, kjer ste zagnali ukaz.

Tukaj je kratka tabela, ki prikazuje, katere oblike datotek najbolje delujejo z arecord:

Format datoteke	Združljivost z arecordom
WAV	Podprti
MP3	Ne podpira
OGG	Ne podpira
FLAC	Ne podpira

Za najboljšo združljivost vedno uporabljajte datoteke wav. Delujejo z večino orodij za snemanje zvoka Raspberry Pi.

Če veliko snemate zvok, lahko vaše datoteke postanejo velike. Potrebujete dober prostor za shranjevanje. Tukaj je nekaj možnosti:

• Kartice microSD so primerne za operacijski sistem in majhne zvočne datoteke. Izberite kartico z vsaj 8 GB, če pa pogosto snemate zvok, je 32 GB boljša izbira.

• Pogoni USB so enostavni za uporabo za dodaten prostor. Če ima vaš Raspberry Pi USB 3.0, dobite višje hitrosti. Uporabite lahko tudi zunanji trdi disk, vendar se prepričajte, da ima lastno napajanje.

🗂️ Nasvet: Datoteke wav organizirajte v mape po datumu ali projektu. Tako boste zvočni posnetek pozneje lažje našli.

Zdaj veste, kako snemati zvok na Raspberry Pi. Uporabite lahko namizje ali ukazno vrstico. Datoteke wav lahko shranite in jih organizirate. Poskusite oba načina in preverite, kateri vam je najbolj všeč!

Nastavitve Alsamixerja

Na Raspberry Pi-ju se lahko zdi težko doseči, da bi vaš mikrofon pravilno zvenel, vendar orodja alsa to precej olajšajo. Z orodjem alsamixer lahko upravljate glasnost mikrofona, povečate ojačanje mikrofona in zagotovite, da bodo vaši posnetki v vsaki datoteki wav, ki jo ustvarite, zveneli jasno.

Odpri Alsamixer

Alsamixer lahko odprete na dva glavna načina. Če uporabljate namizje Raspberry Pi, poiščite ikono zvoka v zgornjem desnem kotu. To vam omogoča upravljanje zvočnih nastavitev z le nekaj kliki. Če imate raje terminal, ga odprite in vnesite:

sudo alsamixer

Ta ukaz prikaže barvit zaslon, kjer lahko upravljate vse svoje avdio naprave ALSA. Včasih se lahko prikažejo sporočila o napakah, kot so alsa-lib main.c:1541:(snd_use_case_mgr_open) error: failed to import hw:0 use case configuration -2Če se to zgodi, preverite, ali je vaš mikrofon priključen in zaznan.

Preklop naprav

Alsamixer vam lahko prikaže veliko naprav. Morda boste videli svoj mikrofon USB, zunanjo zvočno kartico ali celo zvok Bluetooth. Za preklapljanje med napravami uporabite tipko F6. Izberite tisto, ki jo želite prilagoditi. Če mikrofona ne vidite, ga poskusite znova priključiti ali znova zagnati Raspberry Pi. Včasih se lahko pojavijo napake, kot so arecord: pcm_read:2221: read error: Input/output errorTo običajno pomeni, da naprava ni pripravljena ali ni povezana.

Prilagodite glasnost

Ko izberete napravo, se s puščičnima tipkama levo in desno premikajte med kontrolami. Puščici gor in dol spreminjata glasnost. Poiščite vhod za mikrofon in ga po potrebi povečajte ali zmanjšajte. Če se vaši posnetki v datoteki wav slišijo pretiho ali preglasno, tukaj prilagodite glasnost. Za najboljše rezultate naj bo glasnost tik pod največjo, da se izognete popačenju. Če potrebujete večjo ojačitev, poiščite nastavitev, imenovano »ojačanje mikrofona« ali »ojačanje mikrofona«. To pomaga, če se vaš glas sliši šibko.

💡 Nasvet: Vedno preizkusite nastavitve tako, da posnamete kratko datoteko wav. Predvajajte jo in prisluhnite morebitnemu sikanju ali prasketanju. Če slišite težave, nekoliko zmanjšajte glasnost ali premaknite mikrofon dlje od ust.

Z also in alsamixerjem lahko natančno nastavite zvok. Z vsako posneto datoteko wav boste dobili boljši zvok.

Nasveti za snemanje zvoka na Raspberry Pi

Najboljše prakse

Želite, da se vaš zvočni posnetek Raspberry Pi dobro sliši. Poskusite te preproste nasvete, ki vam bodo pomagali vsakič dobiti jasen zvok:

• Uporabite zunanji mikrofon. Vgrajeni mikrofoni zajamejo več šuma. Zunanji mikrofon vam zagotavlja boljši zvok za snemanje zvoka z Raspberry Pi.

• Preizkusite različne aplikacije za snemanje. Nekatere aplikacije delujejo bolje z določenimi mikrofoni. Preizkusite jih nekaj, da vidite, katera najbolje deluje za snemanje zvoka na vašem Raspberry Pi.

• Preden začnete, se prepričajte, da vaš mikrofon in aplikacija delujeta skupaj. To vam bo pomagalo preprečiti težave pozneje.

• Nižji šum v ozadju. Uporabite lahko noisereduce knjižnica v Pythonu za čiščenje zvoka:

  rate, data = wavfile.read("mywav.wav")
  reduced_noise = nr.reduce_noise(y=data, sr=rate)
  wavfile.write("mywav_reduced_noise.wav", rate, reduced_noise)
  

• Iz posnetkov izrežite tihe dele. pyAudioAnalysis knjižnica vam pomaga odstraniti tihe odseke:

  [Fs, x] = aIO.read_audio_file(file)
  segments = aS.silence_removal(x, Fs, 0.020, 0.020, smooth_window=1.0, weight=0.3, plot=True)
  

• Poiščite vodnike, ki prikazujejo snemanje in pretakanje zvoka in videa. Ti vodniki vsebujejo dodatne nasvete za snemanje zvoka z Raspberry Pi.

💡 Nasvet: Preden posnamete nekaj pomembnega, vedno preizkusite svojo nastavitev. Hiter preizkus vam lahko pomaga preprečiti težave.

Odpravljanje težav z zvokom

Včasih snemanje zvoka na Raspberry Pi ne deluje pravilno. Če imate težave, lahko poskusite naslednje:

Korak	Ukrep
1	Odprite terminal in zaženite sudo apt-get remove pulseaudio odstraniti PulseAudio.
2	Po odstranitvi programa PulseAudio znova zaženite Raspberry Pi.
3	Če uporabljate starejši operacijski sistem, zaženite sudo apt-get update in nato sudo apt-get install pulseaudio da vrnemo PulseAudio.
4	Uredi /etc/pulse/default.pa in dodaj tsched=0 za boljši zvok.
5	Shranite spremembe in znova zaženite Raspberry Pi.
6	Preizkusite svoj zvok z speaker-test -c2 -t wav.

Najdete lahko tudi vadnice, ki prikazujejo, kako nastaviti USB mikrofone, zunanje zvočne kartice in Bluetooth mikrofone. Ti priročniki pomagajo pri snemanju zvoka z Raspberry Pi za stvari, kot so prepoznavanje glasu ali varnostni sistemi.

Če boste sledili tem nasvetom in korakom, bo vaš zvočni posnetek z Raspberry Pi zvenel bolje in deloval dobro.

Naučili ste se, kako priključiti mikrofon in snemati zvok z Raspberry Pi. Mnogi ljudje dosežejo dobre rezultate, če sledijo tem korakom:

• Priključite mikrofon in se prepričajte, da deluje.

• Spremenite glasnost, da bo zvok jasen.

• Posnemite svoj glas in shranite datoteko.

Preizkušanje različnih mikrofonov vam pomaga izbrati tistega, ki vam je najbolj všeč. Tukaj je preprosta tabela, ki prikazuje, za kaj je vsaka vrsta mikrofona dobra:

Vrsta mikrofona	Aplikacije
USB mikrofoni	Podcasti, prepoznavanje glasu, video klici, avtomatizacija doma
Elektretni kondenzatorski mikrofoni	Zvočno snemanje, opazovanje krajev, preverjanje okolja
Mikrofoni MEMS	Senzorji hrupa, Majhne naprave, Projekti interneta stvari

Preizkusite nastavitev mikrofona, spremenite nastavitve in vsakič uživajte v dobrem zvoku!

FAQ

Kako vem, ali moj mikrofon deluje z Raspberry Pi?

Svojo napravo lahko preverite z arecord -l ukaz. Če je vaš mikrofon naveden, ste pripravljeni. Poskusite posneti kratek posnetek, da preizkusite zvok.

Ali lahko hkrati uporabljam več mikrofonov?

Da, lahko priključite več kot en mikrofon. V aplikaciji za snemanje morate izbrati pravilno napravo ali v terminalu uporabiti pravilno številko naprave.

Zakaj je moj posnetek pretih ali preglasen?

Poskusite prilagoditi glasnost v programu alsamixer. Premaknite mikrofon bližje ali dlje. Prepričajte se, da ni preveč hrupa v ozadju. Preizkusite različne nastavitve, dokler ne dobite čistega zvoka.

Katero obliko datoteke naj uporabim za shranjevanje zvoka?

Posnetke shranite kot datoteke WAV. Ta oblika najbolje deluje z orodji Raspberry Pi. Če potrebujete manjše datoteke, jih lahko pretvorite pozneje.